13. Інженерно-геологічні явища та процеси при розробці родовищ підземним способом.

Деформації покрівлі та підошви підземних виробок спостерігаються за наявності напірних водоносних горизонтів, екранованих глинистими породами. Розвиток деформацій відносних водотривів може призводити до проривів води і водонасичених піщано-глинистих порід в гірничу виробку.Цілий ряд інженерно-геологічних явищ пов’язаний із підземними шахтами та залишеними кар’єрами. Це просадки, зсуви, підтоплення, поширення та поглиблення ерозії, карсту та ін. Значна частина небезпечних явищ пов’язана з відвалами, утвореними під час експлуатації родовищ і залишеними після закриття шахт.

14. Гідродинамічні інженерно-геологічні явища. Гідродинамічна група - явища, що виникають під впливом зміни гідрогеологічного режиму: а)фільтраційний випір; б)прориви підземних вод і пливунів; в)суфозійний розмив порід; г)депресійні деформації порід в зоні водопониження.

15. Інженерно-геологічні явища що виникають під дією гравітації. При розробці родовищ корисних копалин відкритим та закритим способами під впливом різних чинників виникають інженерно-геологічні явища, які можна умовно об’єднати в чотири групи за генезисом:І група – явища, що виникають під дією гравітаційних сил. Вони спричиняють різні види проявів гірського тиску: а) зсунення гірських порід; б) деформації споруд; в) пучення глинистих порід; г) віджим гірських порід в зоні опірного тиску, де відбувається перерозподіл тиску; д) гірничі удари; е) раптові викиди вугілля і газу; ж) деформації у відвалах гірських порід. При відкритій розробці корисних копалин спостерігаються обвали, обвалення , зсуви, опливини, просадки. Зсунення – довготривалий багатостадійний процес деформації масивів г.п., пов'язаний з переміщенням в бік відробленого простору. Починається від виробки, і розповсюджується до гірських порід. При зсуненні мають місце всі види деформацій: вигин, зсув, розтягнення, стиснення.Гірничі удари є динамічним проявом гірничого тиску, що супроводжується звичайним вибухом. Виникає при деяких напружених деформаційних станах, коли нарощування напруг випереджує їх релаксацію, пов’язану з їх пластичним деформуванням. Виникають при значній міцності г.п. здатних накопичувати енергію пружних деформацій. При порушенні суцільної покрівлі зі збільшенням глибини (250 м.) збільшується інтенсивність цих явищ.

16. Види водопритоків до гірничих виробок. Розрізняють загальний, ділянковий і забійний водоприток. Загальний водоприток в шахти і кар'єри складається: з припливу підземних вод (водоносних горизонтів,що дренуються гірничими виробками); шахтних або кар'єрних вод, що надходять із затоплених виробок і сусідніх шахт або кар'єрів; технічних вод, що подаються в шахту або кар'єр для закладки, зрошення, буріння свердловин та ін; поверхневих вод і атмосферних опадів. Pежим надходження води у виробки залежить від сукупності взаємодіючих природних (кліматич., геоморфологіч., Гідрологіч., Геол. Та гідрогеологічних) і технологічних (форма і розміри ділянки горн. Робіт, глибина і інтенсивність розробки м-ний, застосовувані системи розробки) факторів. Ділянковий водоприток на шахтах складається з приток в підготовчі виробки і у вироблений простір виробленої ділянки. B підготовчі виробки вода надходить з покладів корисних копалин, водоносних горизонтів, що залягають безпосередньо в покрівлі та грунті виробок, або з дренажних свердловин. У вироблений простір вода надходить в основному з водоносних горизонтів, зони водо провідності тріщин, з сусідніх відпрацьованих ділянок і іноді з поверхні землі. Дільничний B. на кар'єрах обумовлюється підземними та поверхневими (зливовими або талими) водами; він включає води, що надходять з розкривних, видобувних дільниць і внутрішніх відвалів.Забійний водоприток на шахтах розділяється на: 1)для шахт складених з притоку підземних вод 2) вод з виробленого простору, що надходять безпосередньо в забійний простір підготованих і очисних виробок. Hайбільший забійний водоприток спостерігається у випадку, коли забій знаходиться гіпсометричні нижче, ніж вироблений простір.

17. Техногенні зміни режиму підземних вод та водопритоків до гірничих виробок. Техногенний режим підземних вод формується під впливом як природних так і гірничотехнологічних чинників, які визначають величину водопритоків у гірничі виробки, пониження рівнів дренованих водоносних горизонтів, мінливість цих характеристик режиму в багаторічному циклі і по сезонах року. Зміни водопритоків у часі в першу чергу відображають природну обстановку на шахтному полі, оскільки вони залежать не стільки від глибини, довжини, площі виробки та інших технологічних чинників, скільки від кількості, потужності та водозбагаченості горизонтів, що вскриваються цими виробками. Зустрічаються два види видозміненого техногенного режиму підземних вод на розроблюваних родовищах: 1. На родовищах 1, 4 і 5 типів (за П.П. Климентовим) як правило, водопритоки в шахти і кар’єри з часом знижуються внаслідок поступового виснаження природних ємнісних запасів підземних вод, систематичного зниження рівнів дренованих пластів, що мають невисоку водопровідність, обмежені непроникними границями, або мають обмежену водозбірну площу чи приурочені до невеликих закритих артезіанських басейнів. При заглибленні гірничих виробок нижче зони тріщинно-грунтових вод водопритоки знижуються у зв’язку із низькою обводненістю зони напірних тріщинно-жильних вод (4-й тип родовищ).2. На великих виробках, що знаходяться нижче місцевих базисів ерозії і приурочені до необмежених в плані та слабоізольованих водоносних пластів, водопритоки з часом часто збільшуються.

18. Два основні види видозміненого техногенного режиму підземних вод на розроблюваних родовищах. Причини відповідних змін режиму. Техногенний режим підземних вод формується під впливом як природних так і гірничотехнологічних чинників, які визначають величину водопритоків у гірничі виробки, пониження рівнів дренованих водоносних горизонтів, мінливість цих характеристик режиму в багаторічному циклі і по сезонах року. Зустрічаються два види видозміненого техногенного режиму підземних вод на розроблюваних родовищах: 1. На родовищах 1, 4 і 5 типів (за П.П. Климентовим) водопритоки в шахти і кар’єри з часом знижуються внаслідок поступового виснаження природних ємнісних запасів підземних вод, систематичного зниження рівнів дренованих пластів, що мають невисоку водопровідність, обмежені непроникними границями, або мають обмежену водозбірну площу чи приурочені до невеликих закритих артезіанських басейнів. 2. На великих виробках, що знаходяться нижче місцевих базисів ерозії і приурочені до необмежених в плані та слабоізольованих водоносних пластів, водопритоки з часом часто збільшуються. Причини та чинники: а) збільшення водозбірної площі виробок; б) збільшенням площі підземних виробок; в) утворенням надпокрівельної зони тріщинуватості; г) виробкою розкрито інтенсивно обводнені зони тектонічних порушень, при цьому живлення тріщинно-жильних вод відбувається за рахунок дренування поверхневих вод місцевої річкової мережі; д) зміною граничних умов (при стабільному водовідборі), тобто захопленням лійкою депресії поверхневих водотоків, водойм, гідровідвалів; е) інтенсифікацією водовідведення та розширенням системи дренажу; ж) посиленням процесів перетікання із суміжних водоносних пластів у зв’язку із зменшенням напору в осушуваному пласті; з) поглибленням виробки, внаслідок чого порушуються водотриви або перетинаються нові водоносні горизонти; 19. Поняття усталеного, неусталеного та квазіусталеного режиму підземних вод при осушенні гірничих виробок. Можливі етапи формування лійки депресії. З поглибленням виробки починається збільшення водо притоку до них, якщо відбувається порушення і перетинання кількох водоносних горизонтів, це призводить до воронки депресії, яка формується в часі 2 етапи: 1) неусталений в часі поті, 2) усталений потік. В більшості випадків, зміни водопритоків до підземних гірничих виробок (шахт), в залежності від тривалості експлуатації, відображають два головних періоди в режимі водопритоків. На початку першого водоприток до шахти зростає внаслідок розкриття гірничими виробками нових горизонтів та збільшення їх площі. Одночасно, великого впливу на водопритік завдає швидкість залучення до дренажу максимально можливої кількості водоносних горизонтів. Закінчення періоду характеризується різким зниженням притоків у результаті виснаження запасів підземних вод. Другий період пов'язаний із розкриттям нових горизонтів та пластів і досить повільним підвищенням загальношахтного водопритоку.

20. Способи осушення родовищ. У ГГРКК найбільш поширеним є дренажний спосіб осушення родовищ. Дренаж поділяється підземний та безшахтний. Підземний ще називають шахтним, оскільки він виконується з застосуванням шахт і інших підземних виробок.

21. Головні види безшахтного (поверхневого) способу дренування виробок. Безшахтний (поверхневий) спосіб осушення використовується, як правило, при будівництві кар’єрів або на першому етапі освоєння глибокого родовища – при проходці шахтного стовбуру. Його перевага над іншими способами полягає у можливості попереднього зниження напорів підземних вод з поверхні землі та в оперативному керуванні водовідливом (регулюванні дебітів відкачки). При такому способі в короткий термін забезпечується

водопониження. Безшахтний поділяється на глибокий і мілкий дренаж. Глибокий пов'язаний з обладнанням глибоких упереджуючи, водо понижуючих свердловин. Мілкий дренаж використовується при осушенні відкритих виробок і відрізняється великою різноманітністю способів застосування, де головне значення мають голкофільтрові споруди , колодязі і дренажні траншеї які закладаються на уступах кар’єрів для зниження рівня води.

У відповідності із використаними технічними засобами безшахтне осушення поділяється

на два типи: глибокий дренаж - система водопонижуючих або водопоглинаючих свердловин; мілкий дренаж - складений з мілких дренуючих траншей, голкофільтрових споруд, колодязів.

22. Безшахтний спосіб осушення. Безшахтний (поверхневий) спосіб осушення використовується, як правило, при будівництві кар’єрів або на першому етапі освоєння глибокого родовища – при проходці шахтного стовбуру. Його перевага над іншими способами полягає у можливості попереднього зниження напорів підземних вод з поверхні землі та в оперативному керуванні водовідливом (регулюванні дебітів відкачки). При такому способі в короткий термін забезпечується водопониження. Безшахтний поділяється на глибокий і мілкий дренаж.

23. Глибокий дренаж, його конструктивні типи. Глибокий дренаж – система водопонижуючих або водопоглинаючих свердловин. Застосовуэться на перших стадіях розробки родовища, пов'язаний з обладнанням глибоких упереджуючих, водопонижуючих свердловин і свердловин, які відносяться до активної стадії. На стадії експлуатації р-ща при виході режиму осушення в усталену фазу,коли пониження стабілізується і статичні запаси виправдані, а динамічні ресурси незначні, переобладнуються в структури пасивного типу. Крім ефективного його застосування на початкових стадіях розробки р-ищ, які розробляються відкритим способом, ефективно застосовувати і для осушення підземних г.в. на глибинах 200-250м. Спочатку г.д. виконується перед заглибленням шахтного стовбуру, шляхом буріння з поверхні кількох водо понижуючих св.. навколо стовбура шахти. Із цих св.. проводять одночасні довготривалі відкачки води, для створення випереджаючої депресійної воронки. Активні водопонижуючі св..використ. Також у період експлуатації п.в. для зниження водопритоків у капітальні, підготовчі та очисні виробки. Якщо на ділянці закладення шахтного стовбура знаходиться горизонтальна г.в.(штрек, квершлаг) пройдені у водопроникних породах, що залягають нище, то скидання дренованої води крізь св. може бути здійснене у вказані г.в. пасивним способом.